[发明专利]频谱共享方法及其相应的基站、移动终端和通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线资源管理领域，特别是涉及一种频谱共享方法及 相应的基站、移动终端和通信系统。

背景技术

频谱共享已被证明是一种有效的频谱利用手段。在同类系统间使 用频谱共享是一类常见的频谱共享场景。通常在这种情况下，没有中 心实体对整个系统做全局性的管理协调，而是通过系统间的信标交换 方式：具有相同PHY/MAC属性(PHY/MAC profile)的频谱共享系统 通过在空中接口交换信标进行通信。信标携带系统或共存相关的信息， 如资源分配映射、系统通信量负载、地理位置、资源竞争信息等。为 了能够进行信标通信，通常的做法是将信标信道/时隙嵌入在工作信道 中来进行信标传输。

在IEEE 802.22 WRAN协议中提出了一种在空中接口实现系统间 通信的解决方案。WRAN工作在DTV许可频段。交叠的WRAN形成 一个频谱共享群(Community)。为了对DTV业务提供合适的保护并 共享空闲的DTV频谱，WRAN间需要彼此进行通信。WRAN的系统 间通信依靠空中接口，不用骨干网(如IP网)的参与。

图6示出了现有技术中具有专用时隙自共存窗(SCW)时隙的 WRAN MAC帧结构图。如图6所示，WRAN的系统间通信机制通过 共存信标协议(CBP)报文交换实现。共存信标协议(CBP)报文交 换在工作信道的上行流(upstream)子帧中的SCW上进行。WRAN 中的上行流即为通常意义的上行信道(uplink)。CBP报文是携带针 对交叠的WRAN小区间的频谱分配和共存的管理消息(如资源分配、 信道利用、通信量负载、地理位置信息)的信标信息。SCW时隙位于 MAC上行流子帧帧尾。基于是否需要进行系统间信息交换，每一个 MAC帧中的该时隙是可选的。可以在定期模式(regular mode)或随 机模式(random mode)下调度SCW时隙。在定期模式中，基站根据 预设的模式周期性地调度SCW时隙。而在随机模式下，临时调度SCW 时隙以处理紧急情况。

将信标信道嵌入工作信道能提供可靠的信令信道。然而，在频谱 共享场景下，利用工作信道携带信标信息有如下缺点。

第一，用于在频谱共享系统间进行系统间通信的信标传送系统相 关信息和共存相关信息。这些信息可以是系统负载、带宽/频谱占用、 频谱偏好、频谱交易(trading)信令等。信标通信将耗费部分频谱资源， 这在分布式频谱共享场景中尤为突出。在这种情况下，为了获得最佳 的频谱利用率，每个参与频谱共享的成员系统需要知道在频谱共享群 中的其它系统的完整信息。在WRAN中，CBP信标通信需要耗费一帧 中高达12-15％的信道资源。通过工作信道携带信标信息的方法将占用 工作信道中比例可观的信道资源，使得用于数据业务的信道资源变少。

第二，系统间的CBP信标通信更多的是因为不确定事件触发引 起。可用频谱的变化便是一种典型的不确定事件。一旦在DTV主系 统(或有时在WRAN次级系统中)中的频谱利用发生改变，频谱共 享群中的系统应该通过发起群内的频谱重分配过程来适应这种情况， 通过新产生系统间信标通信会话来完成这一自适应过程。由于频谱变 化没有确定的行为特性，很多系统间信标通信过程通常采用随机调度。 随机SCW时隙调度将导致工作信道中“频谱呼吸”现象，使得相邻 帧之间的可用带宽变化无常并对资源管理和业务服务质量(QoS)保 证带来了巨大的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种频谱共享方法，解决现有技术带来的 问题。

提供了一种频谱共享方法，用于包含一个基站和多个移动终端的 系统中，该系统使用工作信道和备用信道与其他频谱共享系统进行通 信，该方法包括基站从工作信道或备用信道中确定信标信道，信标信 道用于发送信标信息或监听媒介中的其它信标信息；基站将确定结果 发送到移动终端；移动终端根据接收到的确定结果在工作信道或备用 信道中设置信标信道；移动终端在所设置的信道中发送信标信息或监 听媒介中的信标信息。

本发明还提供了一种基站，使用工作信道和备用信道通过移动终 端与其他频谱共享系统进行通信，该基站包括控制装置，用于从工作 信道或备用信道中确定信标信道，信标信道用于发送信标信息或监听 媒介中的其它信标信息；传输装置，用于将确定结果发送到移动终端。